半刚性基层施工技术解读 45页

第一节 半刚性材料要求及混合料组成设计 影响半刚性材料强度的因素： 半刚性基层材料组成：土、结合料、外加剂 结合料（品质、剂量） 土（成分、粒径和级配、配比、易于施工） 拌合（配比精度、均匀性、含水量） 铺筑（均匀性、压实） 养生条件（湿度、温度、施工荷载等） 龄期（正式开放交通时间） 一、材料要求 路面基层用土，按单颗粒粒径的大小和组成分为： 细粒土（最大粒径<9.5mm,小于2.63mm的颗粒含量不少于90%） -----各种粉性土、粘性土、砂性土、砂和石屑 中粒土（最大粒径<26.5mm,小于19mm的颗粒含量不少于90%） -----各种砂砾土、碎石土、级配砂砾碎石等 粗粒土（最大粒径<37.5mm,小于31.5mm的颗粒含量不少于90%） -----各种砂砾石、碎石、级配砂砾、级配碎石等 （一）原材料要求 1、土石材料 ---粒径、细粒土的塑性性质、压碎值、不良成份含量、粒度组成 ** 压碎值要求 压碎值要求依公路等级、基层层位、混合料类型（填细碎 石或级配碎石）而异：要求高的≦26%或30%，要求低的35%或 40％。 ** 对细粒土的液限，塑性指数要求： 水泥稳定细粒土：Ip<17，宜3h，终凝>6h），快硬、早强及受潮水泥不能用。 人畜引用水 **粉煤灰：活性成分>70%，烧失量<20% ，比表面积2000- 35000cm2/g，干粉湿粉均可用，铺筑二灰时宜使用较粗的粉煤 灰。 **煤渣：颗粒均匀，孔隙多，成份接近粉煤灰，使用时注意级 配调整，大粒径应打碎，烧失量<20% 。 **水淬渣（热熔矿渣经水聚冷而成）：成份接近粉煤灰，活性 高，长久堆放会自行胶结，品质下降。 **冶金矿渣（热熔矿渣自然冷却成的重矿渣）坚硬，比重大， 可代替碎石，宜用堆置3个月以上的陈渣。 3、工业废渣（粉煤灰、煤渣、水淬渣、高炉重矿渣、钢渣、 煤矸石等） 设计目标：强度满足要求、抗裂性最优，抗冻性能，易于 施工。 二、基层材料组成设计 半刚性材料基层、底基层按其混合料结构状态分为四种结构 类型： 骨架密实型（高速公路、一级公路的基层或上基层） 骨架空隙型（路面内部排水要求的基层） 悬浮密实型（二级及二级以下公路的基层和各级公路的 底基层） 均匀密实型（高速公路、一级公路的底基层、二级及二 级以下公路的基层） 设计基本原则： **结合料剂量（改善路用性能） （结合料剂量=结合料质量/干土质量；确定高、低剂量的限制） **尽量采用综合稳定（互相弥补不足----水泥的快硬、 粉煤灰低收缩性、石灰改善土等，改善混合料的物理力学 性质） **注重集料级配（形成稳定结构----集料靠拢但不紧密， 无机结合料填充） 方法： * 试配混合料（以寻求满足质量要求的最低剂量配比） * 最大干密度和最佳含水量测试 * 按照施工干密度要求成型标准试件（大、小） 一般宜采用振动成型方法，缺乏试验条件时对悬浮密实和 均匀密实型混合料可采用静压成型方法。 * 脱模养生（规定龄期6+1天，20±2˚С（北方），25±2˚С（南方）） * 压力机测极限破坏抗压强度试验 抗压强度要求 选合结合料剂量，即满足： /(1 )d a VR R Z C  抗冻性能检验： 中冰冻、重冰冻区的高速公路、一级公路采用石灰粉煤灰 稳定类材料做基层时，应进行抗冻性能检验。 抗冻性能采用28天龄期的试件经18℃至-18℃的5次冻融循 环后的残留抗压强度与28天龄期的抗压强度（MPa）之比 进行评价。 ** 水泥稳定类材料的强度随水泥剂量的增大而增大，但水泥的剂量 通常受混合料的温缩和干缩性能制约，通常推荐： 4%~6%。 ** 水泥用量占结合料总量的30%以上时，按水泥稳定类进行设计 。 ** 为提高石灰工业废渣的早期强度，可外加1%~2%的水泥。 混合料组成设计中的建议： ** 采用水泥稳定碎石土、砾石土或含泥量大的砂、砂砾时，掺入一 定剂量石灰进行综合稳定。（效果更好） ** 水泥稳定粒径均匀且不含或细料很少的砂砾、碎石以及不含土的 砂时，宜在集料中添加20％～40％的粉煤灰，或添加剂量为10％～ 12％的石灰土进行综合稳定。(增加压实性能，提高结构的稳定性) ** 不含黏性土的砂砾、级配碎石和未筛分碎石，采用石灰土稳定时， 石灰土与集料的质量比宜为1：4，集料应具良好的级配。 **石灰与粉煤灰比例可用1:2-1:4，石灰粉煤灰与集料的比应是 20:80-15:85;石灰粉煤灰与细粒土的比例可以是30:70-90:10。 第二节 半刚性基层施工技术及质量要求 拌和方式：路拌法，厂拌法 摊铺方式： 机械——摊铺机 人工——推土机＋平地机 一、路拌法施工 准 备 下 承 层 1 施工工序： 施 工 测 量 2 备 料 运 输 3 摊 铺 土 4 整 型 轻 压 5 摊 铺 结 合 料 6 拌 和 与 洒 水 7 整 型 8 碾 压 9 养 生 及 交 通 管 理 10 1.下承层准备与施工测量 ① 对下承层按验收标准验收 ② 恢复中线：直线15～20m一个桩、曲线10～15m一个桩 ③ 打指示木桩，标出设计标高与松铺厚度 2. 备料 ① 根据各段的宽度，厚度及预定密实度，计算各段干燥集料数量 ② 根据配比、含水量，车辆吨位，计算每车料堆放距离 ③ 根据结合料的用量，计算每平米的石灰用量，算出堆放纵横间距 ④ 下承层洒水，潮湿且不泥泞 ⑤ 控制每车料的数量基本相同，由远及近地卸料 ⑥ 土堆放时间不宜过长 3. 摊铺与拌和 ① 确定松铺系数:即压实系数，指混合料的干松密度与干压实密度的 比值 ② 摊铺量：提前一天进行，摊铺量为第二天能成型完毕的量，若 第二天有雨，不铺 ③ 摊铺：推土机摊铺，留有路拱 材料名称 松铺系数 备注 水泥稳定砂砾 1.30-1.35 水泥土 1.53-1.58 现场人工摊铺土，机械拌和，人工整平 石灰砂砾 1.52-1.56 路外集中拌和，现场人工摊铺 石灰土 1.53-1.58 现场人工摊铺土，机械拌和，人工整平 1.65-1.70 路外集中拌和，现场人工摊铺 二灰类 通过试验确定 ④ 洒水闷料： ⑤ 整平轻压：6～8吨压路机碾压1～2遍 ⑥ 摊铺水泥： ⑦ 拌和：路拌机 ⑧ 整形： 洒水均匀，细粒土闷一夜，中、粗粒土适当缩短 石灰＋土拌和后一起进行闷料 按计算的用量在标记的点位卸放水泥，用刮板摊平且均匀 控制工作速度：1.2-1.5KM/h 控制拌合深度：避免“夹层”与“切入下层”太深（5-10mm） 控制含水量：较最佳含水量大：中粗粒土： 0.5-1％， 细粒土：1-2％ 平地机整平，刮出路拱 两边向中心拌合，由内侧向外侧两遍 “一压，二补，三整平” 气候炎热干燥时，混合料可大1%~2% 4. 碾压 12～15t三轮压路机——每层压实厚度不应超过15cm； 18～20t三轮压路机——每层压实厚度不应超过20cm； 稳定中、粗粒土宜采用振动压路机碾压时，每层的压实厚度根据 试验确定； 每层最小压实厚度为10cm； 二、厂拌法施工 对高速、一级公路应采用厂拌法。 ① 确定原材料，流量——开度曲线 ② 按生产率，配比计算各自流量 ③ 根据流量找出开度 ④ 试拌，筛分，测含水量 ⑤ 检验、调整 含水量略大于最佳含水量 ⑥正式拌合---运输――摊铺――碾压 施工工序： 1、修筑试验段 目的：寻找施工中可能存在的问题，优化机械组合，优化施 工工艺，进行合理的施工组织，指导大面积施工。 任务： ** 检验设备的可靠性（拌和、运输、摊铺、碾压）； ** 检验混合料组成设计是否满足要求，检验各工序质 量控制方法是否科学合理。 ** 提出施工配合比，松铺系数； ** 确定作业段的合量长度，一次摊铺的合理厚度； ** 提出标准施工方法。 ****施工中应注意的问题**** 2、施工季节的掌握 季节：春末——夏季——秋初 温度：5℃以上 冻前成型期：第一次重冰冻（-3～-5℃） 水泥类：15～30天 石灰，二灰：30～45天 雨季施工水泥稳定类结构层时，勿使水泥混合料遭雨淋， 并采取措施排除表面水。 3、下承层准备 **检查下承层（压实度，平整度，高程，横坡度，平面尺 寸，表面松散、弹簧等要处理） **下承层是稳定细粒土时铺筑上层前应先拉毛下层。 4、施工放样 注意控制桩的保护，控制标高的支架要稳定，钢丝拉紧、平顺 5、材料的储存 ** 水泥注意防潮，路拌法宜选用袋装水泥、场拌法宜选用散装 水泥。 **覆盖封存，生石灰块使用前7～10d应充分消解，保湿，防尘， 不可过湿成团。 **消石灰过10mm的筛（残渣），并尽快使用。 **粉煤灰含有足够的水分防止扬尘，料堆保持湿润，或者覆盖。 **在潮湿多雨的地区或者其他地区的雨季施工时，应保护集料 （特别是细集料防雨淋）；干燥季节应及时调整施工拌和加水 量。 6、施工作业中应注意的问题 **尽量采用沥青混凝土摊铺机或稳定土摊铺机摊铺混合料。 ** 拌合机与摊铺机的生产能力应互相匹配。采用大吨位的翻斗车运输， 保湿或防雨；及时调整摊铺机的摊铺速度，避免等料。 **水泥稳定类必须采用流水作业法，尽可能缩短从加水拌和到碾压终了的 延迟时间。 路拌法施工不应超过3～4h，并应短于水泥的终凝时间； 采用集中厂拌法施工时，延迟时间不应超过2h。 要综合考虑水泥终凝时间对施工运输车辆、运距、摊铺碾压时间的要 求，必要时添加缓凝剂，确保施工顺利进行。 要并确定合理的施工作业长度，必要时应作水泥稳定土的延迟时间对 其强度影响的试验，以指导施工，确保不合格混合料不用于工程。 ** 避免形成纵缝，宜采用两台摊铺机梯队向前摊铺（5～10m间距）。 **处理好两工作段的横向搭接（末端切成垂直断面，掺水泥复拌）。 ** 消除离析 ** 碾压应紧跟摊铺机，及时碾压，以防混合料水分挥发，保证结构层 在合适的含水量下成型。 **分两层进行摊铺，单层最小厚度不宜小于l0cm。且铺筑上层前，应 在下层顶面先撒薄层水泥或水泥净浆。石灰稳定土基层、石灰工业废 渣稳定土基层分层施工时，施工上层下层不需要专门的养生期。 ** 水泥稳定土基层施工时，严禁用薄层贴补法进行找平。 ** 水泥稳定土基层上未铺封层或面层时，除施工车辆可慢速（不超过 30km/h）通行外，禁止一切机动车辆通行。 **正确的养生 下基层施工完毕后，不需养生，可立即铺上基层； 基层完工后，养生期一般不宜少于7d。 湿砂 7～10cm 或草帘＋洒水 水泥稳定上基层采用沥青乳液进行养生； 石灰稳定土洒水养生，不应过湿或忽干忽湿。 **封层。石灰稳定类材料用于沥青路面的基层时，除层铺法表面处 治外，应在基层上做下封层。 ** 过湿路段和冰冻地区的潮湿路段不应直接铺筑石灰土底基层， 应在其下设置隔水垫层。 整平1 整平2 碾1 碾压2 碾压3 流水作业、保湿养生 桥台衔接处处理 保证摊铺宽度 边缘充分压实 边 缘 处 理